Термоядерный синтез

Термоядерный синтез - фото Это интереснейший физический процесс, который (пока в теории) может избавить мир от энергетической зависимости от ископаемых источников топлива. В основе процесса лежит синтез атомных ядер из более легких в более тяжелые с выделением энергии. В отличие от другого использования атома — выделение из него энергии в ядерных реакторах в процессе распада — термоядерный синтез на бумаге практически не будет оставлять радиоактивных побочных продуктов.

Реакторы термоядерного синтеза имитируют ядерный процесс внутри Солнца, сталкивая более легкие атомы вместе и превращая их в более тяжелые, и выделяя огромное количество энергии по пути. На Солнце этот процесс приводится в действие силой гравитации. На Земле инженеры пытаются воссоздать условия термоядерного синтеза при помощи чрезвычайно высоких температур ­­— порядка 150 миллионов градусов — но им трудно удерживать плазму, необходимую для синтеза атомов.

Одно из построенных решений представлено ИТЭР, ранее известным как Международный термоядерный экспериментальный реактор, который строится с 2010 года в Карадаше, Франция. Первые эксперименты, первоначально запланированные на 2018 год, были перенесены на 2025 год.

Термоядерный реактор в Великобритании установил новый мировой рекорд.

Андрей Жуков

Совсем недавно мы рассказывали о том что в последнее время ученым удалось добиться немало успехов в области термоядерного синтеза. Например, в конце 2022 года впервые удалось получить чистую энергию, что долгое время считалось невозможным. Теперь же сотрудники Joint European Torus (JET) заявили о завершении заключительных испытаний термоядерного реактора. Во время этих испытаний был установлен мировой рекорд по количеству полученной общей энергии (но не чистой). По мнению исследователей, подобные испытания приближают человечество к использованию термоядерного синтеза в качестве источника энергии.

Читать далее

Как захоранивают ядерное топливо, и как долго оно опасно.

Артем Сутягин

До тех пор, пока мы не научимся получать энергию из реакции термоядерного синтеза, самым эффективным и экономичным способом ее добычи будут атомные станции. Только они могут обеспечить огромное количество энергии с минимальными затратами топлива. Проблема в другом. Все это топливо после того, как переходит в разряд ”отработанного ядерного топлива” (ОЯТ), становится бременем для нашей планеты. Его надо куда-то девать и за прогресс приходится платить. Как говорится, вход рубль, выход — два. Но как можно справиться с ним, чтобы это топливо не вредило планете и ее жителям? Оказывается, есть несколько очень действенных способов, кроме захоронения. Давайте посмотрим, во что превращается ”выхлоп” атомной станции.

Читать далее

Что такое Токамак? Просто о термоядерном реакторе.

Артем Сутягин

Можете ли вы представить себе мир, в котором не нужны никакие дополнительные источники энергии? Мир, в котором не надо будет задумываться о том, как экономить энергию. Она будет если и не бесплатной, то очень дешевой. А теперь представьте Солнце, которое каждую секунду вырабатывает столько энергии, сколько человечество не израсходовало за всю свою историю и не израсходует еще долго. Как же мы можем реализовать получение энергии Солнца на нашей планете? Оказывается, уже более 60 лет существуют технологии, которые способны обеспечить нас почти неисчерпаемыми источниками энергии за минимальные деньги и с использованием почти бесплатного топлива. Резонный вопрос: почему мы не пользуемся такой возможностью?

Читать далее

В Великобритании хотят построить первую в мире термоядерную электростанцию.

Владимир Кузнецов

Возможность создания термоядерных электростанций ученые и инженеры со всего мира обсуждают уже достаточно давно. И возможность строительства подобного объекта не просто не исключается, а всячески поддерживается. Вопрос лишь в том — кто будет первым в этой «термоядерной гонке». Вполне возможно, что преуспеют в этом ученые с Туманного Альбиона, ведь они планируют построить первую в мире термоядерную электростанцию в ближайшие пару десятилетий.

Читать далее

«Второе солнце Земли»: термоядерное будущее Китая и неограниченная энергия.

Илья Хель

19 марта 2019 года The Galaxy написал, что Китай вот-вот запустит «искусственное солнце», обещающее будущее безграничной чистой энергии. В отличие от ядерного деления, синтез не испускает практически никаких парниковых газов и несет меньше риска случайной утечки атомарного вещества. «Искусственное солнце» — это китайский экспериментальный усовершенствованный сверхпроводящий токамак в форме тора, который строится на земляной косе в озере в восточной провинции Аньхой.

Читать далее

Как ядерные реакторы могут остановить изменение климата.

Илья Хель

В 2018 году ученые сообщили суровую новость: несмотря на беспокойство на тему глобального потепления, за счет угля было выработано 38% мировой электроэнергии в 2017 году — то есть, ровно столько же, сколько и при появлении первых тревожных предупреждений о климате 20 лет назад. Хуже того, выбросы парникового газа выросли на 2,7% в прошлом году — это крупнейшее увеличение за семь лет. Такой застой привел к тому, что даже политики и экологи начали задумываться о том, что нам нужно больше ядерной энергии.

Читать далее

13-летний Джексон Освальт стал самым молодым человеком, построившим термоядерный реактор.

Николай Хижняк

В мире науки появился новый претендент на звание самого молодого физика-ядерщика, достигшего реакции термоядерного синтеза. Им является 13-летний паренек по имени Джексон Освальт, проживающий в штате Теннесси (США). Пока его сверстники, что типично для такого возраста, играли в видеоигры и смотрели телевизор, Джексон был занят сборкой компактного реактора термоядерного синтеза в своей лаборатории, которую он сам же и создал в бывшей игровой комнате своего дома, пишет портал Science Alert.

Читать далее

Нам нужно больше мощных ядерных двигателей, чтобы исследовать космос. Производство плутония-238 растет.

Илья Хель

В прошлом году «Вояджер-2» окончательно прорвался в межзвездное пространство, пройдя более 18 миллиардов километров. Эта эпическая миссия стала возможной благодаря ядерной энергии, на технологии которой космические аппараты работали десятилетиями. Космические аппараты, подобные паре «Вояджеров», оснащены радиоизотопными термоэлектрическими генераторами (РИТЭГ). Эти двигатели полагаются на то, что по мере разрушения радиоактивных веществ выделяется тепло. Преобразуя тепло, вырабатываемое при распаде плутония-238 (P-238), в электричество, космический аппарат продолжает работать еще долго после того, как солнечные лучи становятся тусклым отблеском.

Читать далее

Ученые нашли способ, как обуздать энергию термоядерного синтеза.

Николай Хижняк

Одним из наиболее перспективных направлений в ядерной энергетике является тип ректора, который называется токамаком. В нем используются очень мощные магнитные поля, с помощью которых внутри специальной тороидальной камеры (в форме полого бублика) улавливается нагретая плазма. Одна из сложностей заключается в том, что плазма внутри камеры разогревается до колоссальных значений – миллионов градусов Цельсия. Такие температуры обычно можно встретить, например, у короны Солнца. Физики из Великобритании заявляют, что нашли безопасный способ охлаждения раскаленной до миллиона градусов плазмы. Об этом сообщает информационное издание Рейтер.

Читать далее

Китайский токамак разогрел плазму до 100 миллионов градусов Цельсия.

Николай Хижняк

С помощью экспериментального продвинутого сверхпроводящего токамака (EAST), который называют китайским «искусственным солнцем», физики смогли разогреть плазму до 100 миллионов градусов Цельсия (что в 6 раз выше температуры ядра нашей звезды) и достигнуть мощности нагрева в 10 МВт. В рамках этого эксперимента ученые получили показатели, приближающиеся к физическим условиям необходимым для работы реактора термоядерного синтеза в стабильном режиме.

Читать далее

Японские ученые приблизились к использованию энергии термоядерного синтеза.

Владимир Кузнецов

Уже достаточно давно ученые пытаются создать условия для проведения стабильной управляемой реакции термоядерного синтеза. Однако производство такого реактора сопряжено с массой трудностей и даже самый масштабный на сегодня проект в этой сфере ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) был отложен до 2025 года. Но подмога может прийти от физиков из Токийского Университета, которые, по сообщению издания ScienceAlert, стали еще на шаг ближе к использованию энергии термоядерного синтеза. Им впервые удалось создать магнитное поле с полностью контролируемыми параметрами.

Читать далее

Российские ученые смоделировали поведение металла в термоядерном реакторе.

Владимир Кузнецов

Буквально несколько дней назад мы сообщали, что в России будет создан первый гибридный термоядерный реактор, но для его работы будут нужны особые материалы, и, как стало известно, отечественные специалисты разработали технологию, которая позволяет в реальном времени наблюдать за тем, как будут воздействовать на материалы условия термоядерного синтеза. Это значительно облегчит и ускорит создание сверхмощных и энергоэффективных реакторов.

Читать далее

В России создают гибридный термоядерный реактор.

Владимир Кузнецов

Несмотря на стремительное развитие источников альтернативной энергии, одним из самых выгодных видов энергоресурсов до сих пор является атомная энергия. Поэтому неудивительно, что и в этой сфере ведется масса разработок. К примеру, недавно было объявлено, что в Российской Федерации уже запущен проект по строительству реактора на тории. Такой реактор является своеобразным сплавом ядерных и термоядерных технологий.

Читать далее

Lockheed Martin запатентовала компактный реактор синтеза.

Илья Хель

Пока мир следит за тем, как в огороде Facebook растет сад камней, Lockheed Martin тихо подает патент, связанный с дизайном потенциально революционного компактного реактора синтеза, он же CFR. Если проект будет развиваться по графику, компания сможет представить прототип системы размером с корабельный контейнер, но способный питать авианосец класса “Нимиц” или 80 000 домов уже в следующем году. Все бы ничего, но, как известно, термоядерный синтез “будет через 20 лет”. Так думали лет 60 назад.

Читать далее

В MIT нашли способ обуздать энергию звезд.

Николай Хижняк

Термоядерная энергия – голубая мечта ученых и энергетических компаний, скоро может воплотиться в реальность. Физики Массачусетского технологического института (МТИ) и компания Commonwealth Fusion Systems заявили о готовности создать работающий термоядерный реактор в течение ближайших 15 лет.

Читать далее

Ученые хотели засекретить открытие «кваркового синтеза».

Илья Хель

На изображении ниже можно увидеть грибное облако от взрыва Айви Майк в 1952 году, первой бомбы термоядерного синтеза, которую когда-либо взрывали. В процессе синтеза и деления ядер выделяется колоссальная энергия, благодаря которой мы сегодня до дрожи боимся ядерного оружия. На днях стало известно, что физики обнаружили еще более энергетически мощную субатомную реакцию, чем термоядерный синтез, которая протекает в масштабах кварков. К счастью, похоже, она не особо приспособлена для создания оружия.

Читать далее

В Великобритании успешно запустили экспериментальный термоядерный реактор.

Николай Хижняк

В Великобритании на прошлой неделе запустили новый экспериментальный термоядерный реактор ST40. Система уже сгенерировала «первую плазму». Конечная цель: разогреть плазму внутри токамака до температуры 100 миллионов градусов Цельсия, что в семь раз больше, чем в центре Солнца, к 2018 году. Это своего рода «порог», при котором из атомов водорода начинает образовываться гелий. В рамках реакции также создается огромный объем энергии, которую можно использовать на другие цели.

Читать далее

Управляемый термоядерный синтез стал на один шаг ближе.

Николай Хижняк

Исследователи из Министерства энергетики США и Принстонского университета разработали новую теорию плазмы, которая может помочь ученым понять природу и обуздать мощь солнечных вспышек и термоядерных реакций.

Читать далее

10 неожиданно крутых технологий, которые мы ждем к 2100 году.

Илья Хель

Прогнозировать будущее тяжело. Узнать, какие технологические чудеса ожидают нас в ближайшие несколько лет, практически невозможно; что говорить тогда о следующих восьмидесяти? И тем не менее ресурс Gizmodo решил собрать список из десяти крутых, продвинутых и удивительных технологий, которые должны быть примерно к 2100 году. Некоторые из этих технологий уже «почти здесь», но то же самое можно сказать и об обещанном нам много лет назад термоядерном синтезе. И какими бы невероятными описанные ниже вещи вам ни показались, большинство их — если не все — просто должны появиться на рубеже 22 века. Причина этого лежит в инновации, которой в этом списке нет: искусственный сверхинтеллект. Как метко выразился компьютерный ученый И. Дж. Гуд в 1960-х, «первая сверхразумная машина станет последним изобретением, которое нужно сделать человеку».

Читать далее

Холодный синтез: желаемое или действительное?

Илья Хель

Одно из самых громких обещаний ядерной физики — это дешевая, чистая, обильная энергия. В то время как атомным электростанциям на основе деления приходится иметь дело с высокорадиоактивными материалами и конечными продуктами, а Солнце — источник ядерного синтеза — находится за 150 миллионов километров, на Земле процветает мечта создания домашнего реактора синтеза. Этот самый синтез, будь он «холодный» или LENR («низкоэнергетические ядерные реакции»), нам обещают с 1980-х годов. Якобы, он удовлетворит все наши потребности в энергии, как уже существующие, так и грядущие. Только вот никто еще не выводил работающее устройство холодного синтеза на рынок, не говоря уж о получении хоть какого-нибудь одобрения со стороны мирового сообщества. Что происходит?

Читать далее